设计模式——策略模式（c++）

策略模式（Strategy Pattern）在 C++ 中的实现

1. 策略模式定义

策略模式定义了一系列算法（策略类），将每个算法封装起来，使它们可以相互替换，达到灵活使用不同策略的目的。在策略模式中，算法被封装成一系列具体策略类，作为抽象策略类的子类。根据实际需要选择合适的策略类来使用。

2. 策略模式角色

• Context（环境类）：持有对抽象策略类的引用，这里指 Fighter 类。
• Strategy（抽象策略类）：定义所支持的算法的公共接口，是所有具体策略类的父类，这里指 ItemStrategy 类。
• ConcreteStrategy（具体策略类）：实现抽象策略类中声明的接口的子类，这里包括 ItemStrategy_Bxd、ItemStrategy_Dhd 和 ItemStrategy_Shd。

3. 策略模式优缺点

优点

• 以扩展的方式支持未来的变化，符合开闭原则。
• 能有效替代大量不稳定的 if 或 switch 条件分支。
• 提高算法的复用性。
• 改变环境对象的行为通过设置不同的策略类来实现。

缺点

• 可能导致引入许多新策略类。
• 使用策略时，调用者必须了解所有策略的功能，并选择合适的策略。

4. C++ 示例代码

以下是使用策略模式的 C++ 示例代码：

#include <iostream>
#include <memory>
using namespace std;// 前向声明
class Fighter;// 策略基类
class ItemStrategy {
public:virtual void UseItem(Fighter* fighter) = 0; // 使用道具的纯虚函数virtual ~ItemStrategy() {} // 虚析构函数
};// 战士类
class Fighter {
public:Fighter(int life, int magic, int attack): life(life), magic(magic), attack(attack), itemStrategy(nullptr) {}void SetItemStrategy(ItemStrategy* strategy) {itemStrategy = strategy; // 设置当前的道具策略}void UseItem() {if (itemStrategy) {itemStrategy->UseItem(this); // 使用当前的道具策略}}int GetLife() const {return life; // 获取生命值}void SetLife(int life) {this->life = life; // 设置新的生命值}virtual ~Fighter() {} // 虚析构函数protected:int life;   // 生命值int magic;  // 魔法值int attack; // 攻击力ItemStrategy* itemStrategy; // 当前使用的道具策略
};// 补血丹策略类
class ItemStrategy_Bxd : public ItemStrategy {
public:virtual void UseItem(Fighter* fighter) override {fighter->SetLife(fighter->GetLife() + 200); // 补充生命值}
};// 大还丹策略类
class ItemStrategy_Dhd : public ItemStrategy {
public:virtual void UseItem(Fighter* fighter) override {fighter->SetLife(fighter->GetLife() + 300); // 补充生命值}
};// 守护丹策略类
class ItemStrategy_Shd : public ItemStrategy {
public:virtual void UseItem(Fighter* fighter) override {fighter->SetLife(fighter->GetLife() + 500); // 补充生命值}
};// 战士类
class F_Warrior : public Fighter {
public:F_Warrior(int life, int magic, int attack) : Fighter(life, magic, attack) {}
};// 法师类
class F_Mage : public Fighter {
public:F_Mage(int life, int magic, int attack) : Fighter(life, magic, attack) {}
};int main() {// 创建一个战士角色Fighter* role_var = new F_Warrior(1000, 0, 200);cout << "初始生命值: " << role_var->GetLife() << endl;// 使用补血丹策略ItemStrategy* strategy = new ItemStrategy_Bxd();role_var->SetItemStrategy(strategy);role_var->UseItem();// 使用大还丹策略ItemStrategy* strategy2 = new ItemStrategy_Dhd();role_var->SetItemStrategy(strategy2);role_var->UseItem();// 输出最终生命值cout << "使用补血丹和大还丹后的生命值: " << role_var->GetLife() << endl;// 释放内存delete strategy;      // 释放补血丹策略对象delete strategy2;     // 释放大还丹策略对象delete role_var;      // 释放角色对象return 0;
}

5. 总结

策略模式是一种灵活的设计模式，可以帮助我们在不改变环境类的情况下，轻松地替换和添加新的策略。通过合理运用策略模式，可以有效地提升代码的可维护性和可扩展性。